Page 11 - 6377

оскільки в таких експериментах світло є предметом дослідження й використовуються оптичні

методи, спектральний аналіз розглядається іноді як частина оптики. Однак питання і
випромінювання і поглинання світла атомами відноситься не до однієї тільки оптики, тому що в

нього входить і механіка самого атома; спектральні закономірності розкривають не стільки

природу світла, скільки структуру випромінюючих частинок. Таким чином, спектроскопія із
частини оптики поступово перетворилася в самостійну дисципліну, що дає експериментальне

обґрунтування атомній і молекулярній фізиці.

Що стосується методів, то згодом стало зрозуміло, що класична механіка не в змозі
дати правильний опис явищ, що відбуваються у середині атомів, і її варто замінити квантовою

теорією, історія якої почалася в 1900 р. з роботи Макса Планка (1858 − 1947 рр.).
Застосувавши цю теорію до атома, Нільсу Бору вдалося в 1913 р. пояснити прості

закономірності в лінійчатих спектрах газів. На основі цих перших робіт і зростаючої
кількості експериментальних даних розвилася сучасна квантова механіка (Гейзенберг, Борн,

Йордан, де Бройль, Шредінгер, Дірак). З її допомогою вдалося істотно збільшити наші

пізнання про структуру атомів і молекул.
Квантова теорія вплинула на наші уявлення про природу світла. Навіть у своїй

первісній формі (у теорії Планка) квантова теорія містила припущення, що повністю
суперечить класичній фізиці, а саме припущення, що коливальна електрична система передає

свою енергію електромагнітному полю не неперервно, а лише порціями, або «квантами»

= , величини яких пропорційні частоті світла , – стала Планка. Можна стверджувати,
що наявність сталої відрізняє сучасну фізику від старої.

Пройшло досить багато часу, перш ніж фізики повністю усвідомили парадоксальний,
майже ірраціональний зміст рівняння Планка = . Заслуга в цьому належить в основному

Ейнштейну й Бору. В 1905 р. Ейнштейн (1879 − 1955 рр.) на підставі теорії Планка відродив

у новій формі корпускулярну теорію світла, припустивши, що планківські кванти енергії
існують у вигляді реальних частинок світла, названих ним світловими квантами, або фотонами.

Таким чином, йому вдалося пояснити деякі явища, відкриті раніше у зв’язку з перетворенням

енергії світла в енергію частинок і непояснені за допомогою хвильової теорії. Головними
серед них є фотоелектричний ефект і фотохімічні ефекти. У явищах такого роду не

відбувається передачі окремій частинці енергії, пропорційної інтенсивності світла, як цього
вимагає хвильова теорія, а світло скоріше нагадує дрібний град. Енергія, надана вторинним

частинкам, не залежить від інтенсивності світла, а визначається лише його частотою
(відповідно до закону = ). З року в рік зростало число спостережень, що підтверджували

цю властивість світла, у результаті чого склалася ситуація, коли довелося визнати

справедливість як хвильової, так і корпускулярної теорії світла, причому перша
підтверджувалася явищем інтерференції, а друга – фотоелектричним ефектом.